Funktion der Nase

1. „In vivo Untersuchungen“

Im sog. „Klimalabor“ der HNO-Universitätsklinik Ulm wurde ein spezieller Versuchsaufbau entwickelt, um die wichtige sog. „Klimatisierungsfunktion“ der Nase in vivo zu untersuchen. Durch zahlreiche publizierte in vivo Studien konnte gezeigt werden, dass Messungen der Temperatur, Feuchte und Partikel in der Nase technisch praktikabel und leicht anwendbar sind. Hierzu werden speziell entwickelte sehr kleine Sensoren und Laserpartikelzähler in die Nase eingeführt, die atemsynchrone Messungen in Nase an definierten stellen ermöglichen.

2. „Numerische Simulationen“ in realistischen Computer-Nasenmodellen

Aufgrund der komplexen dreidimensionalen Struktur der Nase und der eingeschränkten Zugänglichkeit tieferer Nasenabschnitte, sind in vivo Messungen in der gesamten menschlichen Nase technisch nicht realisierbar. Eine exakte Untersuchung und Kartierung der Lufttemperatur, -feuchte und Mukosatemperatur innerhalb der gesamten Nase ist in vivo technisch nicht realisierbar.

Diese Schwierigkeiten mit in vivo Messungen haben in den letzten Jahren zu einer großen Zahl an Simulationsprojekten an Computer-Nasenmodellen geführt, die ergänzend Informationen zur äußerst komplexen Funktion der Nasenwege liefern können. Computersimulationen an numerischen Modellen für die Darstellung der „Klimatisierungsfunktion“ und der Luftströmung in der Nase eine zunehmend wichtige Rolle. Die numerische Simulation ist eine Methode, die das Strömungsverhalten von Fluiden in einer realen Umgebung (hierzu gehört auch die Luftströmung in der menschlichen Nase) in einem Computermodell wieder gibt. Numerische Simulationen von Fluiden werden mit einer Computational Fluid Dynamics (CFD) Software durchgeführt. Es handelt sich um ein Verfahren, welches reale Strömungsvorgänge in einem Computermodell simuliert und resultierende Strömungssituation vorhersagen kann. CFD ist ein in der Industrie seit langem etabliertes Verfahren und wird z.B. im Flugzeugbau und in der Automobilindustrie als Windkanalsimulation eingesetzt. Auch diese Computer-Simulationen an realistischen Nasenmodellen zur Analyse der Klimatisierungsleistung und der Luftströmung in der menschlichen Nase gehören zu den aktuellen Forschungsschwerpunkten des „Klimalabors“ der Klinik. Auswirkungen von Erkrankungen der Nase und Einflüsse von chirurgischen Eingriffen an der Nase und den Nasennebenhöhlen auf die Klimatisierungsfunktion und die Luftströmung in der Nase werden erfolgreich erforscht.